北京地铁盾构施工风险控制技术研究

北京地铁盾构施工环境和地质条件复杂,施工存在大量风险。在总结以往北京地铁盾构施工经验教训的基础上,分析提出北京地铁盾构施工主要存在盾构选型,盾构设备故障,始发、到达施工,掘进偏离设计轴线,盾构操作,管片错台、破损等5种风险。结合相关案例,对事故发生的原因及带来的不良后果进行分析,得出盾构设备,盾构始发、到达,施工过程控制,施工质量等为北京地铁盾构施工的主要风险因素,并针对主要风险因素提出北京地铁盾构施工风险控制技术措施。     

隧道盾构施工风险信息系统研究

为了有效管理和控制盾构施工过程中出现的风险,应用计算机技术和互联网技术,开发了隧道盾构施工风险信息系统,系统包括盾构实时监控子系统、三维地质信息子系统、风险评估子系统。该系统可实时查看盾构施工信息和地质数据,对盾构施工过程中出现的各种风险因素进行远程实时分析,对隧道盾构施工作出工风险评估和管理。     

浅论隧道盾构施工离进站的技术措施

当隧道采用盾构进行施工时 ,盾构的离进站工作是处于盾构施工的开始和结束阶段。该工作进行顺利与否 ,直接影响到施工工期计划 ,而合理的技术措施是盾构离进站的重要保证。     

西安地铁盾构隧道施工对邻近建筑物的影响及控制技术

以西安地铁3号线某区间盾构隧道下穿既有建筑物工程为背景,采用FLAC数值模拟软件对盾构施工引起建筑物变形规律进行预测,计算结果表明盾构施工影响建筑物安全使用。在采取相关减灾技术措施后,保证了盾构施工过程中建工金华酒店的安全稳定,表明盾构下穿建工金华酒店时的减灾技术是合理有效的。     

地铁盾构直穿临江风井关键施工技术

杭州地铁2号线钱塘江区间所处周边为高深埋、高水压环境,盾构施工中采用左、右线盾构独立进行冻结、水土回填,以及井内掘进进出洞施工的土压平衡盾构穿越中间风井施工技术,安全顺利地完成盾构穿越中间风井施工,有效地解决了盾构进出洞的风险问题。     

盾构下穿火车站区域关键施工技术

苏州市轨道交通4号线下穿苏州火车站区域盾构施工风险较高、难度较大。为了保证火车站区域结构物安全及施工顺利进行,施工前对下穿火车站区域结构物、地层特性及土压平衡盾构施工的主要技术进行分析,并结合试验段盾构掘进参数,总结出盾构下穿火车站区域关键施工技术。结果证实有效地保证了构筑物的安全,施工效果良好,尤其是通过理论计算与实践相结合的研究手段总结出相关盾构掘进参数,为苏州地区此类工程施工提供很好的借鉴。     

单管双层盾构隧道内部结构同步施工台车设计与制造技术

随着盾构技术的不断发展,盾构隧道断面越来越大,为了更充分利用隧道空间,节约工程造价,单管双层盾构隧道越来越多的被应用于工程实际,但是由于盾构施工空间限制,盾构掘进与内部结构往往不能同时施工,从而造成施工工期较长,施工费用增加。针对扬州瘦西湖隧道工程,通过深入研究单管双层隧道施工特点,结合工程实际,设计并制作出了内部结构同步施工模板台车,通过使用同步施工模板台车,很好地解决了这一技术难题,实现了盾构掘进与内部结构同步施工。     

土压平衡式盾构机过地铁车站施工技术

盾构过站施工直接减少一次盾构到达、解体、吊运和安装作业,极大地降低了工程风险,缩短了工期。本文结合北京地铁盾构过顺义站工程施工,阐述盾构过站施工中施工组织,盾构机解体后的主机过站的工序,以及盾构机的后配套设备过站施工的注意事项,采用油缸顶起和钢板平铺平移空推过站的盾构过站施工技术为同类工程提供参考。     

大直径泥水盾构下穿严重损坏房屋施工技术

以京津城际延伸线项目大直径泥水盾构施工为背景,结合大直径泥水盾构成功穿越严重损坏房屋(东顺旅馆建筑物)实例,提出大直径泥水盾构穿越延线风险点的技术措施;总结大直径泥水盾构穿越延线特级风险点的施工技术。     

小半径圆曲线隧道盾构施工技术研究与运用

讨论城市轨道交通工程建设中出现的问题:虽然盾构法隧道施工技术得以普及运用,但由于小半径曲线隧道盾构施工技术的特殊性和复杂性,将直接影响工程项目的成本、安全、质量与进度。通过分析小半径曲线地铁隧道盾构法施工易出现的问题,结合某盾构区间的小半径曲线隧道工程实例,阐述曲线隧道盾构施工技术的运用,为今后类似工程的施工提供一定的参考与借鉴作用。     

隧道掘进机选型智能决策支持系统的研究

为了使隧道掘进机选型决策理性化，避免单纯依靠设计者的经验进行选型，研究一种综合解决方案。采用人工智能技术与决策支持技术相结合的方法，总结归纳掘进机选型的规律，收集著名厂家的掘进机主参数，整理已成功开挖的隧道工程数据，形成辅助决策需要的知识库和数据库；分别提供基于数理统计的回归模型和理论分析的计算模型，进行掘进机主参数确定和技术经济性分析与比较；通过对掘进机施工工期和成本的预测，评估掘进机的效能。将选型决策的进程分为方案生成、方案评价和方案决策3个阶段，开发计算机辅助决策支持系统的原型，系统由智能选型方案生成、方案的模糊综合评价体系和模糊多属性决策模型3个模块构成，共同完成掘进机选型及主参数优化。该系统不仅可以对掘进机进行概念设计阶段的选型决策支持，还可以帮助设计人员为隧道施工选择合适的掘进机。     

TB880E型掘进机应用研究

由铁道部出资7．3亿元购置的2台TB880E型掘进机，先后完成了秦岭特长Ⅰ线隧道、磨沟岭隧道、桃花铺1号隧道的掘进任务，累计掘进长度22162m。这2台掘进机自2002年工程完工后，维修、保养、存放至今。TB880E型掘进机的正常使用寿命应在8000台班左右，可以完成35～40km隧道的掘进任务。此文结合秦岭特长隧道、乌鞘岭特长隧道施工方案，对掘进机与钻爆法的优缺点进行对比分析，探讨TBM剩余寿命期的利用问题，以期为今后选择合理的隧道建设方案提供参考。     

盾构隧道施工引起的地基土超孔压特性模拟与分析

考虑盾构机盾壳与自重、开挖面正面推力、盾尾空隙、千斤顶推力和同步注浆等因素,利用有限元软件模拟研究了盾构施工过程引起的周边土体超孔压,并与实测值进行对比分析,以此验证了模拟方法的可靠性。基于单层软土、中等埋深条件下的盾构施工有限元模拟,分析了超孔压随施工过程的分布特性。研究表明,施工过程中周边土体的超孔压变化明显,随着盾构机的推进先不断增大,盾构机头到达或盾尾脱出时达到最大,盾构机离开后又逐渐减小。软土层中125 d后隧道四周超孔压的衰减率约为92%。     

城市轨道交通全断面岩石掘进机的机型分析比选

以岩石地层为主的城市轨道交通修建过程中,为避免传统钻爆法爆破施工造成的粉尘、废气、噪音及振动等污染,并提高施工技术水平,应研究采用全断面岩石掘进机进行施工。全断面岩石掘进机分为敞开式和护盾式两类,其中护盾式又分为单护盾、双护盾等机型。主要从地质适应性、各种机型自身特点等方面出发,对全断面岩石掘进机各种机型进行了分析比选。     

重庆地铁6号线隧道掘进机选型

为适应城市轨道交通快速发展的需要,解决传统钻爆法施工对城市环境、交通等方面的影响,推进城市隧道施工技术的发展,重庆地铁6号线拟采用隧道掘进机(TBM)施工.隧道掘进机专业性强、种类繁多、价格昂贵,其选型正确与否是决定施工成败的关键.以重庆轨道交通6号线为依托,从地质适应性、线路适应性、经济性和设备风险4个方面,对重庆轨道交通采用TBM施工设备选型进行分析.     

城陵矶穿越长江水下软硬不均地层隧道修建技术

城陵矶穿越长江隧道全长2 756.379 m,根据地层不均匀的地质条件,为节省投资并确保水下施工的安全,在长江南岸以及长江主河道以下地质条件复杂、断层破碎带密集的地段采用盾构法施工,施工长度2 011.379 m;在长江北岸隧道穿越地质条件较好、埋深较大的河床段采用矿山法施工,施工长度745 m;竖井上部软弱地层采用沉井法施工、下部硬岩采用钻爆法施工。盾构法施工中,选择泥水加压复合式盾构机,并选择复合式刀盘。在低水压地段采用泥水平衡模式,在高水压地段采用加气模式掘进,并根据地质条件变化及时调整掘进参数。施工中通过同步注浆、二次注浆及堵水注浆等不同注浆方法充填衬砌背后空隙保证防水效果。矿山法施工中,采用红外探水和超前钻探等方法进行超前地质预报、全断面帷幕注浆及小导管注浆加固围岩、微震动爆破开挖减小对围岩的扰动等防突涌水施工技术。在施工全过程中,运用监测与信息反馈技术进行信息化施工,确保了优质、安全、快速施工。     

装配整体式盾构管片结构及力学性能研究

传统盾构隧道管片由预制管片和螺栓连接而成,需要依靠围岩荷载才能形成稳定的结构体系。接头的存在也会造成管片结构整体刚度偏低、抗变形能力减弱,影响隧道结构的安全性和耐久性。本文提出一种装配整体式盾构隧道管片结构,该装配整体式管片由预制T型管片和叠合区混凝土组成。盾构施工阶段进行T型管片拼装,隧道洞通后采用喷射或现浇方式进行叠合区混凝土施工。基于ABAQUS软件对比分析装配整体式管片和传统管片的力学性能。结果表明：在施工阶段,装配整体式管片和传统管片的内力相近,但装配整体式管片的变形稍大。当隧道附近有基坑开挖时,T型管片与叠合区混凝土共同承担隧道荷载,叠合区混凝土刚度大,对T型管片具有保护作用,并且装配整体式管片的后期变形小于传统管片,表现出更好的整体性和抗变形能力。装配整体式盾构隧道管片结构适用于非均质或大变形地层,且能更好地应对邻近施工和邻近穿越等工况,可为盾构隧道工程建设提供新的技术方案。     

地应力对TBM滚刀破岩力影响室内试验研究

为研究地应力对隧道掘进机(TBM)滚刀破岩力的影响,采用北京工业大学研制的机械破岩试验平台分五个双向等围压模拟地应力对重庆青砂岩进行室内全尺寸线性切削试验。结果表明,围压对TBM滚刀破岩的影响可划分为三个阶段,即强化效应阶段、损伤效应阶段和破裂效应阶段。本文深入揭示围压对盘形滚刀受力性能的影响,为川藏线地应力条件下TBM开挖时刀盘动力参数设计与施工运行参数优化提供参考。     

罗德里格矩阵在盾构引导系统中的应用研究

空间三维坐标转换是盾构自动引导系统三棱镜模型的关键问题.将罗德里格矩阵用于盾构机姿态参数的计算当中,并用VC 6.0编写了基于三棱镜模型的盾构自动引导系统.解析了自动引导系统的数字模型.该系统在苏州地铁1号线某区间试验中运行稳定、仪器连接设置简单.罗德里格矩阵用于空间三维坐标转换有一定的实用性.     

液压式盾构/TBM主机平移-空推集成装置的研制

研究目的:目前,隧道掘进机平移与空推工艺多采用不同装置分步完成,装置安装耗时费力,严重影响项目施工进程,且国内外没有可同时解决掘进机主机平移和空推的工法或装置.本文研制了一种基于液压的盾构/TBM主机平移-空推集成装置,将平移与空推工序合一,可极大提高工程施工效率,实现荷载600 t盾构/TBM主机连续移位. 研究结论...